氣相色譜技術(shù)

色譜法又稱層析法，系1906年由俄國(guó)植物學(xué)家Mikhail Tswett所*，系分離植物色素時(shí)采用的一種技術(shù)。自那時(shí)以來(lái)，已發(fā)展成各種類型的色譜技術(shù)，如柱、紙、薄層、氣相及液相色譜等各種技術(shù)類型。現(xiàn)將氣相色譜技術(shù)（gas chromatography, GC）簡(jiǎn)介如下：

（一） GC技術(shù)檢測(cè)的基本原理
使被檢混合物中的各組分在固定和流動(dòng)兩相間進(jìn)行流動(dòng)分配，其中一相是不動(dòng)的，構(gòu)成所謂的固定相，另一相則是推動(dòng)混合物經(jīng)過(guò)固定床的流體，稱作流動(dòng)相，當(dāng)流動(dòng)相中所含的混合物經(jīng)過(guò)固定相時(shí)，就會(huì)與固定相發(fā)生相互作用，從而使混合物中的各個(gè)成分得到分離。作為流動(dòng)相的物質(zhì)有氣體和液體，當(dāng)用液體作為流動(dòng)相時(shí)，則稱為液相色譜，當(dāng)用氣體（即載氣，如氮、氫、氦、氬、氖、氧、CO、CO2、CH4等）為流動(dòng)相時(shí)，則稱為氣相色譜。
液相色譜和氣相色譜是色譜分離技術(shù)的兩大分支，現(xiàn)就常用于檢定細(xì)菌的GC檢測(cè)流程簡(jiǎn)述如后：先將載氣如氮與由注射器引入的被檢標(biāo)本混合后，送入加熱爐內(nèi)，于0.1～10秒內(nèi)加熱400～900℃，將標(biāo)本熱解后，使產(chǎn)生的混合氣體與載氣一起通過(guò)色譜柱（用金屬或玻璃制成，柱長(zhǎng)2～4m，內(nèi)徑2mm）中的固定相載體（是一種惰性物質(zhì)，為多孔性的固相顆粒，如聚乙二醇、甲基硅酮和白色硅藻土等），則標(biāo)本中的各個(gè)成分即被載氣流在柱內(nèi)所分離，先后流出柱外，當(dāng)流出柱外的組分進(jìn)入末端的檢測(cè)器時(shí)，即在記錄儀上，繪制出以曲線圖表示的特征性信號(hào)。

（二） GC技術(shù)的應(yīng)用
以細(xì)菌自身的化學(xué)成分、代謝產(chǎn)物或分解產(chǎn)物作為檢測(cè)的對(duì)象。
1. 細(xì)菌化學(xué)成分的分析對(duì)完整細(xì)菌細(xì)胞化學(xué)成分的分析，要有大量的純培養(yǎng)物，以用做細(xì)菌的檢測(cè)，并借特殊的熱解法或水解法來(lái)完成。
2. 細(xì)菌代謝產(chǎn)物的分析采用乙醚提取細(xì)菌培養(yǎng)物作GC分析，獲得的代謝產(chǎn)物有醋酸、丙酸、丁酸、乙醇、雙乙酰、3羥基丁酮和2，3丁烯二醇等，均具有細(xì)菌屬甚至種的特征。為了產(chǎn)生能提供GC分析的代謝產(chǎn)物，應(yīng)用的培養(yǎng)基必須含有使細(xì)菌生長(zhǎng)良好的碳源、氮源、鹽類和生長(zhǎng)因子等。另外，在檢測(cè)時(shí)，必須先對(duì)未接種的培養(yǎng)基中含有的各種化合物進(jìn)行基礎(chǔ)水平的檢查，以排除本底對(duì)鑒定細(xì)菌的干擾。
3. 對(duì)臨床標(biāo)本的鑒定純培養(yǎng)物或臨床標(biāo)本中存在的細(xì)菌，可以產(chǎn)生一種或多種與病原菌鑒定有關(guān)的特殊化合物，因此可應(yīng)用GC對(duì)存在于血液或尿液標(biāo)本中的特殊化合物進(jìn)行分析，通過(guò)獲得的Rt（保留時(shí)間）值或RRt值（相對(duì)保留時(shí)間）對(duì)細(xì)菌作鑒定。還可將被檢查的細(xì)菌先感染大鼠，采取其血清進(jìn)行GC分析，也能獲得區(qū)別于其他細(xì)菌的“特征峰”。
應(yīng)用GC作為細(xì)菌的檢測(cè)工具，始于Oyama,現(xiàn)已試用于對(duì)微球菌、分枝桿菌、需氧芽胞桿菌、綠膿桿菌、腸道桿菌、鏈球菌和類桿菌等標(biāo)本的鑒定，均獲得了較好的檢測(cè)結(jié)果。另外，以GC作為敗血癥、菌血癥快速診斷的探索性研究工作，近年來(lái)也正在進(jìn)行，從分析為數(shù)不多的病例來(lái)看，描繪的GC圖譜也具有較佳的效果。

（三） GC技術(shù)的特點(diǎn) 色譜技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)的90年代左右的時(shí)間中，幾經(jīng)重大改進(jìn)，目前已成為對(duì)細(xì)菌快速檢驗(yàn)工作中具強(qiáng)大生命力的檢測(cè)技術(shù)，其檢測(cè)價(jià)值日漸為大家所接受，該技術(shù)的特點(diǎn)是：
1. 重復(fù)性好 只要在標(biāo)準(zhǔn)條件下操作，即可獲得穩(wěn)定的結(jié)果，表現(xiàn)出的可重復(fù)性，如細(xì)菌培養(yǎng)物經(jīng)過(guò)乙醚提取一次后，即可產(chǎn)生出據(jù)以鑒定該種細(xì)菌的特異性產(chǎn)物，在繪制的色譜圖中即可表現(xiàn)出來(lái)。
2. 敏感性高 該技術(shù)能夠分離和檢測(cè)毫微量范圍細(xì)菌或代謝產(chǎn)物的含量，如與ECD（electron capture detector,電子俘獲檢測(cè)器）等適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器聯(lián)用，其敏感性可提高到能檢測(cè)出某些細(xì)菌產(chǎn)生的幾個(gè)微微克的3-羥基丁酮或雙乙酰的水平，即相當(dāng)一個(gè)細(xì)菌細(xì)胞產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，在GC圖上便可顯示出具有鑒定意義的圖像。另外，本法還可測(cè)出小量細(xì)菌僅經(jīng)1～2小時(shí)培養(yǎng)后產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。所以說(shuō)該法是目前檢測(cè)微量化合物中*的超敏感技術(shù)。
3. 速度快它只需幾十分鐘至數(shù)小時(shí)，便可對(duì)被檢標(biāo)本作出診斷，明顯地節(jié)省了常規(guī)方法因分離培養(yǎng)、生化反應(yīng)和血清學(xué)反應(yīng)等所花費(fèi)的許多時(shí)間，這對(duì)于臨床工作及時(shí)采取有力的防治措施是非常有利的。
然而，GC也與其他所建立的快速檢驗(yàn)技術(shù)一樣，同樣存在著目前還難以克服的一些缺點(diǎn)，一是在方法上不易標(biāo)準(zhǔn)化，如柱成分、時(shí)間和溫度等的變化，均直接影響著檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；二是檢測(cè)的重復(fù)性，可因提取方法的改變而受到影響；三是描繪的色譜圖，可因患者的用藥、重復(fù)感染或隱性感染等因素，影響標(biāo)本的檢測(cè)結(jié)果。